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SBM-1005 (Biologie Cellulaire) > 9- Le noyau (chapitre 9) > Flashcards

9- Le noyau (chapitre 9) Flashcards

1
Q

Nommez les éléments importants qui entrent dans la composition du noyau (7)

A
  1. Double membrane
  2. Lamina nucléaire
  3. Pores nucléaires
  4. Hétéro/euchromatine
  5. Nucléoles
  6. Speckles
  7. Corps de Cajal
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Q

Quelles sont les différentes structures du noyau observées selon la technique utilisée : microscopie électronique (ME) (7)

A
  • Membrane nucléaire
  • Pores nucléaires
  • Hétérochromatine : plus foncée
  • Euchromatine : plus pâle
  • Nucléole
  • Fibrilles périchromatiniennes : environ 10 000 et sont situées à la périphérie de l’hétérochromatine. Sites actifs de transcription et d’épissage.
  • Lamina nucléaire
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3
Q

Quelles sont les différentes structures du noyau observées selon la technique utilisée : immunofluorescence

A

Protéines nucléaires comme les corps de Cajal, l’enveloppe nucléaire, les corps PML, le nucléole, Speckles, chromatine, PIKA..

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4
Q

Quelles sont les différentes structures du noyau observées selon la technique utilisée : FISH

A

Observation des chromosomes (des territoires chromosomiques)

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5
Q

La transcription des ARNr, la maturation de ces ARN ribosomiques à partir de précurseurs et la première partie de l’assemblage des deux sous-unités des ribosomes avec l’association de certaines protéines ribosomiques se produit au niveau du ____.

A

nucléole

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6
Q

Vrai ou faux, les chromosomes occupent, en général, des territoires bien déterminés et ne se mélangent que rarement

A

vrai

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7
Q

Où sont localisés les gènes actifs ?

A

à la surface (périphérie) des territoires chromosomiques

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8
Q

Vrai ou faux: Les chromosomes métaphasiques ne montre pas vraiment le territoire

A

vrai

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9
Q

Parfois, l’activité transcriptionnelle impose que les gènes soient relocalisés et éloignés du compartiment normal du chromosome. Donnez un exemple.

A

Le gène CD4 est localisé dans l’euchromatine quand il est exprimé. Le même gène est relocalisé à une région d’hétérochromatine par la suite.

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10
Q

Avec quoi doit-être compatible l’organisation en domaine?

A

à l’organisation fonctionnelle

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11
Q

Que peut, parfois, imprimer l’organisation fonctionnelle du noyau (euchromatine/hétérochromatine) ?

A

La localisation d’un locus en dehors du territoire de son chromosome. La fonction imprime la localisation.

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12
Q

Où sont localisés, en général, les chromosomes riches en gènes actifs?

A

à l’intérieur du noyau

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13
Q

Où sont localisés les chromosomes avec peu de gènes actifs ?

A

sont localisés en périphérie/ surface

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14
Q

Quels sont les 2 grands compartiments du noyau interphasique ?

A

1- territoires chromosomiques
2- territoires interchromosomiques qui forment le domaine interchromosomique

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15
Q

Que contient l’espace interchromatinien ?

A

Contient des structures formées par l’interaction de certaines protéines avec de la chromatine.

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16
Q

Comment sont les structures formées par l’interaction de certaines protéines avec de la chromatine ?

A

N’ont pas de membranes et sont très dynamiques. Des expériences de photoleaching montrent qu’il y a un échange constant et rapide entre la plupart de ces structures et le nucléoplasme.

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17
Q

Quelle est la structure du noyau qui est la plus visible ?

A

nucléole

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18
Q

Nommez 3 structures (sauf le nucléole) du noyau

A
  • Granules interchromatiniens (Speckles)
  • Les corps PML
  • Les corps de Cajal
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19
Q

Décrivez les Fibrilles périchromatiniennes (3 choses)

A
  • Environ 10 000
  • Sont situées à la périphérie de l’hétérochromatine
  • Sites actifs de la transcription et de l’épissage
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20
Q

Qu’est-ce que sont les SnRNA ?

A

petits ARN de 100 à 300 pb

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21
Q

Expliquez le trajet des SnRNA (4 étapes)

A

1- Elles se dirigent vers le cytoplasme en passant par les pores nucléaires et s’associent à des protéines spécifiques pour former de petites particules ribonucléoprotéiques.
2- Les SnRNP pénètrent dans le noyau et se dirigent au corps de Cajal, puis au GEMs où elles subissent des modifications et des maturations.
3- Les SnRNP vont par la suite aux Speckles pour être stockées ou vers les fibrilles périchromatiniennes pour participer à l’épissage de l’ARN.
4- Elles seront par la suite recyclées comme les SnoRNP dans les corps de Cajal et les GEMs.

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22
Q

Où sont synthétisés les SnRNA ?

A

Dans les fibrilles périchromatiniennes

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23
Q

À quoi servent les speckles ?

A

servent de stockage des facteurs de maturation des ARNs

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24
Q

Est-ce que les speckles contiennent de l’ARNm ?

A

Contrairement aux fibrilles, ils ne contiennent pas d’ARNm ou très peu. Les rares Speckles qui contiennent des ARNm sont probablement des sites très actifs de transcription qui ont recruté un grand nombre de complexes d’épissage et de maturation.

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25
Q

À quoi est-ce que ça sert de suivre les SnRNP ?

A

Permet de comprendre le lien fonctionnel entre les Speckles et les autres structures.

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26
Q

Où sont synthétisés les SnRNP et à partir de quoi ?

A

Les SnRNP sont synthétisés dans le cytoplasme à partir de SnRNA.

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27
Q

Quel est le devenir des Speckles durant la mitose?

A
  • Les Speckles se désagrègent au début de la mitose.
  • Les composants des Speckles diffusent dans le cytoplasme.
  • En télophase, les composants des Speckles se réagrègent pour former des granules mitotiques interchromatiniens puis sont réimportés au noyau pour reformer les Speckles.
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28
Q

La plupart des cellules mammifères ont ____ à ____ nucléoles

A

1 à 5

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29
Q

Le nucléole est le siège de _____

A

la biogenèse des ribosomes, de la transcription à l’assemblage des sous-unités ribosomales et en passant par la maturation des ARNr.

30
Q

Autour de quoi les nucléoles sont-ils organisés ?

A

autour du locus de rDNA

31
Q

Vrai ou Faux. Dans le nucléole, il y a plus de 690 protéines différentes qui y sont stablement associées.

A

vrai, probablement plus si on compte les protéines associées de manière transitoire. Il faut faire attention, beaucoup de ces protéines associées au nucléole ont une fonction inconnue suggérant un rôle potentiel dans d’autres processus liés au nucléole.

32
Q

Quelles sont les étapes nucléolaires de la biogénèse des ribosomes?

A
  1. Transcription des gènes ribosomiques
  2. Maturation des ARNr
33
Q

Expliquez la transcription des gènes ribosomiques

A

Chaque gène est transcrit dans le nucléole, plus précisément dans le centre fibrillaire, par une ARN polymérase I. Le centre fibrillaire est situé dans le nucléole et contient une grande concentration de gènes ribosomaux ainsi qu’une partie importante de l’ARN pol I et les facteurs de transcription qui lui sont associés. Les gènes de l’ARNr sont à la limite du composant fibrillaire dense.

34
Q

Expliquez la maturation des ARNr

A

Se produit dans le composant fibrillaire dense du nucléole. Celui-ci contient la fibrilarine qui est associée aux snoRNP. Les snoRNP aident à la maturation des ARNr parce qu’ils contiennent des séquences complémentaires qui vont permettre l’adressage des modifications chimiques comme la méthylation et la pseudourydilation. La fibrilarine est impliquée dans la maturation des pré-ARNr et dans l’assemblage post-traductionnel des ribosomes. Après la transcription, les ARNr sont modifiés chimiquement par les snoRNP puis clivés pour donner trois des quatre ARNs ribosomaux..

35
Q

Quel est le site d’assemblage des pré-ribosomes ?

A

le composant granulaire du nucléole

36
Q

Les différentes étapes de production des ARNr qui ont lieu dans le nucléole sont au niveau du _____

A

composant fibrillaire dense

37
Q

Quel est le devenir du nucléole durant la mitose?

A

Le nucléole se désagrège au cours de la mitose :
- Disparition du composant fibrillaire et granulaire dès la prophase.
- Seuls les centres fibrillaires persistent durant la division cellulaire et forment les NOR qui correspondent aux locus d’ADNr (sur 5 chromosomes différents).
- L’ARN pol I et la nucléoline (protéine de liaison aux ARNr) restent associées aux NORs durant la division.

38
Q

Quel est l’avenir du nucléole après la division?

A
  1. En télophase, les facteurs de maturation des ARNr ainsi que les pré-ARNr dispersés dans le cytoplasme viennent s’associer aux NORs.
  2. Ensuite, il y a l’apparition de corps pré-nucléolaires (PNB) qui contiennent les éléments caractéristiques des composants granulaires.
  3. Dès que la transcription des ADNr redémarre, les PNBs viennent s’agréger autour des NORs et après un certain nombre de fusions, les nucléoles interphasiques sont reformés. Sans transcription, il n’y a pas de reformation des nucléoles. Cela a été prouvé par l’expérience impliquant l’insertion d’un gène d’ADNr dans une région euchromatique conduisant à la formation d’un nucléole + injection d’anti Pol I.
39
Q

Pourquoi l’observation des nucléoles fait-elle partie du diagnostique de cancers?

A

Le volume, le nombre et la forme du nucléole sont utilisés par les cytopathologistes pour étiqueter les cellules cancéreuses. On observe en général une hypertrophie nucléolaire (pathologique) dans les cellules cancéreuses. L’hypertrophie nucléolaire peut également être induite par certaines substances toxiques, les radiations et les infections par les adénovirus.

40
Q

Pour quelle raison y aurait-il hypertrophie des nucléoles dans les cellules tumorales?

A

Le nucléole est le lieu de synthèse des ribosomes. Une cellule tumorale a besoin de beaucoup se diviser pour proliférer et, pour ce faire, de synthétiser beaucoup plus de protéines qu’une cellule normale. Le nucléole sera hypertrophié pour répondre à la forte demande en ribosome.

41
Q

La matrice nucléaire est la ____ du noyau. Elle comprend la ____ et le ____ interne.

A

charpente
lamina
nucléosquelette

42
Q

Vrai ou Faux. La matrice nucléaire est l’ensemble du matériel insoluble qui persiste après une série d’extraction, de traitements aux détergents par des solutions tampons et par des DNAse.

A

vrai

43
Q

Quels sont les 3 rôles de la matrice nucléaire?

A
  1. Rôle d’échafaudage dans la disposition et l’organisation des chromosomes et des gènes.
  2. Rôle d’ancrage pour différents mécanismes comme la réplication et la transcription.
  3. Impliquée dans la disparition de l’enveloppe nucléaire durant la mitose puis dans sa réformation.
44
Q

La lamina nucléaire est un réseau de filaments ____ qui supportent la membrane ____ de l’enveloppe nucléaire.

A

intermédiaires
interne

45
Q

Décrivez les types de lamines composant la lamina nucléaire.

A
  1. Lamine A et C :
    - Font partie de la famille des Lamines A.
    - Elles sont codées par un seul gène qui produit 4 espèces différentes par épissage alternatif.
  2. Lamine B :
    - Codée par deux gènes différents.
46
Q

Décrivez la structure des filaments de lamine B.

A

farnésylées, ancrées à l’enveloppe nucléaire

47
Q

Décrivez la structure des filaments de lamine A et C

A

Non farnésylées, interagissent avec la lamine B le long de l’enveloppe nucléaire, présentes aussi dans le nucléoplasme.

48
Q

Quel domaine ont les lamines ?

A

Domaine rodlike en bâtonnet.

49
Q

Dans quels processus interviennent les lamines ?

A

Dans les processus de mitose. En phosphorylant les lamines sur les résidus sérine par le MPF, les lamines deviennent plus solubles et la lamina nucléaire se désassemble. Après la ségrégation des chromosomes, les lamines sont déphosphorylées pour permettre le réassemblage de la lamina et de l’enveloppe nucléaire.

50
Q

Plusieurs protéines de la membrane interne interagissent avec la lamina et des protéines de la chromatine. Donnez des exemples (3)

A

1) LBR +HP1 (L-B),
2) Emerin + LEM +BAF (L-B)
3) LAP1/ FACE-1 (Lamine-A)

51
Q

Vrai ou Faux. Plusieurs maladies humaines associées ont des mutations dans les lamines (laminopathies). Des mutations dans les trois protéines de l’enveloppe nucléaire LBR, Emerin et FACE-1 provoquent aussi les mêmes maladies.

A

Vrai. Par exemple, progeria (vieillissement), Charcot-Marie (maladie axonale), dystrophie musculaire d’Emery-Dreiffuss et une lipodystrophie (maladie du tissu graisseux).

52
Q

Vrai ou Faux. Le noyau possède une organisation en domaines, soit le domaine chromosomique et le domaine interchromatinien.

A

vrai

53
Q

Vrai ou Faux. Les filaments intermédiaires permettent d’identifier des sous-domaines et chaque sous-domaine est le siège d’une fonction particulière.

A

vrai

54
Q

Vrai ou Faux. La compartimentalisation du noyau est également déterminée par la fonctionnalité.

A

vrai

55
Q

Vrai ou Faux. Les subdivisions reposent sur des moyens d’observation différents (ME, IF, FISH).

A

vrai

56
Q

Vrai ou Faux. Le nucléole est un sous-domaine et est le siège de la biogenèse des ribosomes.

A

vrai

57
Q

Combien de NOR (nombre maximal) peut-on avoir dans une cellule humaine? Expliquez.

A

Au maximum, il peut y avoir 5 NORs puisqu’ils correspondent aux locus d’ADNr qui se situent sur 5 chromosomes différents.

58
Q

Vrai ou Faux. La lamina nucléaire joue un rôle structural important. Elle est l’objet de régulation durant la division cellulaire.

A

vrai

59
Q

Qu’est-ce que la chromatine? (2 choses)

A
  • La chromatine est la structure au sein de laquelle l’ADN se trouve empaqueté et compacté dans le volume limité du noyau des cellules eucaryotes.
  • C’est le constituant principal des chromosomes eucaryotes.
60
Q

De quoi est constituée la chromatine ?

A

D’une association d’ADN, d’ARN et de protéines de deux types : histones (H2A, H2B, H3 et H4) et non-histones.

61
Q

Qu’est-ce que l’hétérochromatine?

A
  • L’hétérochromatine est localisée principalement en périphérie du noyau et du nucléole. Du fait de sa condensation l’ADN y est peu transcrit. L’ADN y est « enroulé » autour d’histones qui sont schématiquement hypoacétylés et hyperméthylés par rapport aux histones correspondant à l’euchromatine.
62
Q

Décrivez le mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative.

A
  1. Désacéthylation de la lysine 9 sur l’histone H3. Si cette lysine est désacétylée, elle peut parfois être méthylée par un Suv39.
  2. Une fois méthylée, il y aura recrutement de HP1 (histone méthyltransférase) qui va fixer/ stabiliser encore plus Suv39 dans la région. Favorise la méthylation des histones suivantes par l’histone métyltransférase. On aura une méthylation abondante et un recrutement fort de HP1. Les 2 acteurs (HP1 et Suv39H1) fonctionnent ensemble.
  3. HP1 se lie sur l’histone 3 méthylée ( H3K9) et contribue à la propagation de la formation de l’hétérochromatine facultative (compaction ADN).
  4. HP1 interagit avec une DNA méthyltransférase (sur une cytosine) qui agira sur l’ADN du nucléosome.
  5. MeCP2 est recruté sur le site méthylé de l’ADN et contribue aussi à la compaction de l’ADN.
63
Q

Qu’est ce que l’hétérochromatine facultative ?

A

C’est une région d’ADN qui peut être soit sous forme d’hétérochromatine ou sous forme d’euchromatine.

64
Q

Qu’est-ce que l’hétérochromatine constitutive?

A

Elle correspond à des portions de chromosomes apparemment inactives dans toutes les cellules et porteuses de séquences répétitives, dont les plus grandes parties se trouvent à proximité des centromères et télomères. Ces régions sont généralement répliquées tardivement.

65
Q

Décrivez un exemple typique de l’hétérochromatine facultative chez l’humain.

A

L’inactivation du chromosome X (corps de Barr) chez la femme.

En raison de l’inactivation d’un chromosome X, les femmes sont mosaïques pour les fonctions encodées sur le chromosome X. Chaque embryon femelle a deux chromosomes X : un paternel et un maternel. Après l’inactivation, certaines cellules expriment les gènes du Xpat tandis que d’autres expriment les gènes du Xmat. L’inactivation est permanente, toute la progéniture de la cellule avec une inactivation Xmat aura aussi une inactivation Xmat. Le chromosome X inactivé se retrouvera en périphérie du noyau et est beaucoup plus dense que le chromosome X activé.

66
Q

Décrivez le mécanisme de formation de l’hétérochromatine constitutive.

A
67
Q

Vrai ou Faux. Les régions d’euchromatine sont protégées de l’étalement (invasion) de l’hétérochromatine par deux types de régions chromosomiques; les isolateurs et le LCR.

A

vrai

68
Q

Décrivez les isolateurs.

A

Ce sont de courtes séquences riches en acétylation de la lysine 9 de l’histone H3. Ils sont riches en une protéine appelée CTFC qui va se lier aux séquences CCCTC et bloquent physiquement la méthylation de l’ADN. Il existe d’autres formes d’isolateurs comme les gènes codant pour les ARNt.

69
Q

Décrivez le LCR (Locus control region).

A
  • 150 à 300 pb
  • Contient des sites de fixation de facteurs de transcription.
  • Si on insert un transgène avec un LCR, le transgène sera généralement exprimé.
70
Q

Quelles sont les 3 protéines de l’enveloppe nucléaire?

A

LBR
Emerin
FACE-1

SBM-1005 (Biologie Cellulaire) (12 decks)

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